【摘要】：中國大量的燃煤消耗使得霧霾等環(huán)境問題日益嚴重,隨著國家對環(huán)保工作的重視以及“煤改氣”工程的大力推廣,天然氣行業(yè)得到了大力發(fā)展。在國家對天然氣普遍應(yīng)用前景下,燃氣灶具也將迎來新的發(fā)展。中餐炒菜灶作為食堂、賓館等后勤廚房的主要烹調(diào)設(shè)備,其數(shù)量也在不斷增加。目前市場上中餐燃氣炒菜灶大多數(shù)以大氣式或鼓風擴散式燃燒器為主,其熱效率低,僅有20%左右,且燃燒不完全,容易造成廚房環(huán)境污染。節(jié)能高效、低碳環(huán)保型燃氣燃燒器已成為未來燃氣灶具發(fā)展的新要求。本文首先介紹了燃氣燃燒以及燃氣和空氣射流混合的基本理論,并設(shè)計了一種新型鼓風部分預混式燃燒器,該新型鼓風部分預混式燃燒器一、二次風管采用同心圓的布置形式,實現(xiàn)其風量全部由風機供給,避免外部氣流對燃燒工況的干擾,使燃燒更加完全。其次,本文基于熱量守恒,對中餐燃氣炒菜灶的各部分傳熱過程進行了理論研究,建立了中餐燃氣炒菜灶穩(wěn)態(tài)傳熱模型,對于設(shè)計中餐燃氣炒菜灶具有很重要指導意義。然后,本文通過實驗研究,檢驗鼓風部分預混式燃燒器的熱負荷、熱效率是否符合設(shè)計要求以及污染物排放是否達到標準,并驗證了中餐燃氣炒菜灶穩(wěn)態(tài)傳熱模型的適用性。實驗結(jié)果表明:由于燃氣性質(zhì)的不同以及燃燒器結(jié)構(gòu)的影響,該新型鼓風部分預混式燃氣燃燒器在灶前壓力為1500Pa~2800Pa范圍內(nèi)時,其實測折算熱負荷均小于理論計算熱負荷,其偏差系數(shù)在1.08~1.1之間;在額定壓力下,該燃燒器熱效率達到40.08%,達到國家規(guī)定二級能效標準,且CO、NOx的排放量達到排放標準;對于中餐燃氣炒菜灶穩(wěn)態(tài)傳熱模型,爐膛壁面以及煙氣的溫度測量值均大于理論計算值,但兩處溫度值相對誤差均小于10%,這說明了該穩(wěn)態(tài)傳熱模型具有較高的準確性。最后通過對中餐燃氣炒菜灶的各部分熱量進行分析可知,煙氣排放帶走的熱量損失最多,達到總熱損失的81.86%。應(yīng)用傳熱模型對中餐燃氣炒菜灶熱效率進行優(yōu)化計算可知,空氣溫度每升高100℃,可提高熱效率2.4%,相當于節(jié)約燃氣量5%,利用煙氣余熱將空氣預熱到300℃,其理論熱效率可達到46.02%;將燃燒器過�？諝庀禂�(shù)由1.9降到1.5,可將熱效率提升18.81%;將爐膛底面直徑設(shè)置在50 mm~90 mm時,中餐燃氣灶可獲得較高的熱效率,達到39.37%~40.31%。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU996.75
【圖文】：

景和意義為最大的發(fā)展中國家，煤炭仍然是其能源消耗結(jié)構(gòu)的主體造成了酸雨、霧霾[3-4]等嚴峻的環(huán)境形勢，使用清潔能源替著“西氣東輸”工程以及人們對環(huán)境污染和節(jié)能減排日益重視越多，《“十三五”節(jié)能減排工作方案》[5]中提出推動能源結(jié)管網(wǎng)向農(nóng)村延伸，鼓勵天然氣等清潔能源替代燃煤使用，淘汰采暖鍋爐，食堂大灶等燃煤設(shè)施，新增煤改氣工程用氣使用比重要提高到 10%左右。圖 1.1 是 2006~ 2016 年中《BP 世界能源統(tǒng)計年鑒》[6]），且據(jù)《BP 2030 世界能源展消費仍將以年均 7.6%的速度迅速增長。相對于天然氣產(chǎn)量仍需要大量進口天然氣來滿足其生產(chǎn)、生活需要。面對日、化石能源短時期無法快速再生且全球能源供應(yīng)緊張等問效率將具有很重要的戰(zhàn)略意義。

圖 2.2 相交氣流中的射流Fig 2.2 The jet in the itersecting airflow流中，當 =90℃時，自由射流的相對穿透深度 hj/d 可2 2211 10.312 0.132=jh vqd v = 22 22121 1=vqv 體動力學參數(shù)；流（一般為空氣）的密度，kg/m3；流（一般為燃氣）的密度，kg/m3；通常取值為 2.2。得知，射流在離噴嘴距離 hj處的直徑 Dj與 hj的比值是jD

重慶大學碩士學位論文2 21 1jShh K vd v = 1 1 2 21 1hV VV += 0.02142 5 1.6429fSSKd = + 數(shù)，可以通過圖 2.3 查得，也可以通過公式（2-32）[43]進正系數(shù)，混合氣流質(zhì)量流率與主氣流質(zhì)量流率之比；鄰兩個射流噴口的間距； 主氣流、射流的體積流量，m3/s。

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本文編號：2775554